(57)【要約】【課題】  設置時に取り付け誤差が発生していても、精度よく被計測物の品質評価値を計測することが可能となる内部品質評価装置を提供する。【解決手段】  貫通孔５７が形成された搬送用載置体１Ａにて被計測物Ｍを載置搬送し、被計測物を透過した光を貫通孔５７を通して受光して品質評価用の受光情報を得る計測手段と、被計測物の品質評価値を求める計測制御手段とを備え、その計測制御手段が、搬送用載置体１Ａが設定位置に到達してから品質評価処理を実行するまでの待機時間を最適化するための制御モードにおいて、待機時間を設定単位時間ずつ異ならせる複数種の計測条件の夫々にて、被計測物を複数回計測して複数の計測データを求め、それら複数種の計測条件のうちで、複数の計測データが光量判定用条件を満たし、且つ、複数の計測データのバラツキが最も少ない計測条件における待機時間を最適であるとして設定する。【選択図】        図６
2006047217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計測物を載置支持し且つ上下方向に貫通する貫通孔が形成された搬送用載置体を搬送方向に並べる状態で設けて被計測物を計測箇所を経由して一列状態で連続的に搬送する搬送手段と、
前記計測箇所に位置する被計測物に対して光を投射し、且つ、被計測物を透過した光を前記貫通孔を通して受光して品質評価用の受光情報を得る計測手段と、
前記計測手段にて計測された前記品質評価用の受光情報に基づいて被計測物の品質評価値を求める品質評価処理を実行する計測制御手段とを備えた内部品質評価装置であって、
前記搬送用載置体が搬送経路中における前記計測箇所よりも上流側の設定位置に到達したことを検出する載置体検出手段が備えられ、
前記計測制御手段が、
前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから前記品質評価処理を実行するまでの待機時間又は待機搬送距離を最適化するための調整用制御モードと、
前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから最適化した待機時間又は最適化した待機搬送距離が経過すると、前記計測箇所に被計測物が位置する計測用タイミングであると判断して前記品質評価処理を実行する通常制御モードとに切り換え自在に構成され、
前記調整用制御モードにおいて、
前記待機時間を設定単位時間ずつ異ならせる、又は、前記待機搬送距離を設定単位距離ずつ異ならせる複数種の計測条件の夫々にて、被計測物を複数回計測して複数の透過光の計測データを求め、それら複数種の計測条件のうちで、その計測条件の複数の計測データが光量判定用条件を満たし、且つ、複数の計測データのバラツキが最も少ない計測条件における前記待機時間又は前記待機搬送距離を最適であるとして設定するように構成されている内部品質評価装置。
【請求項２】
前記計測手段が、前記透過光の計測データとして、前記透過光を分光してその分光した光を受光して波長の変化に対する光量計測値の変化を示す分光スペクトルデータを計測するように構成され、
前記調整用制御モードにおける前記光量判別用条件が、被計測物を複数回計測して得られた複数の分光スペクトルデータにおける波長の変化に対して計測された全ての光量計測値の平均値が設定基準値以上であることである請求項１記載の内部品質評価装置。
【請求項３】
前記計測手段における投光作用部が、前記計測箇所に位置する被計測物に対して横側方から計測用光を投射する状態で設けられている請求項１又は２記載の内部品質評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被計測物を載置支持し且つ上下方向に貫通する貫通孔が形成された搬送用載置体を搬送方向に並べる状態で設けて被計測物を計測箇所を経由して一列状態で連続的に搬送する搬送手段と、前記計測箇所に位置する被計測物に対して光を投射し、且つ、被計測物を透過した光を前記貫通孔を通して受光して品質評価用の受光情報を得る計測手段と、前記計測手段にて計測された前記品質評価用の受光情報に基づいて被計測物の品質評価値を求める品質評価処理を実行する計測制御手段とを備えた内部品質評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記構成の内部品質評価装置は、例えば蜜柑や林檎等の果菜類を計測対象として、そのような被計測物に光を照射して被計測物から得られる透過光の特性に基づいて、被計測物の内部品質、例えば糖度や酸度等の内部品質を非破壊状態で計測するためのものであり、このような内部品質評価装置において、従来では、次のように構成したものがあった。
【０００３】
すなわち、被計測物が搬送手段によって計測箇所を経由して一列状態で連続的に搬送され、前記計測箇所において被計測物に対して計測作用する前記計測手段として、計測箇所の横側方に位置させて被計測物に光を投射する投光手段、及び、被計測物からの透過光を前記貫通孔を通して受光して品質評価用の受光情報を得る受光手段を備える構成となっており、前記計測制御手段は、被計測物が計測箇所に搬送されてくると、そのタイミングで設定時間だけ被計測物を透過して貫通孔を通過した光を計測するように前記受光手段の作動を制御する構成としたものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
上記特許文献１には、被計測物が計測箇所に位置するタイミングをどのようにして検出するかについて具体的な構成について言及していないが、上記したようなタイミングの設定としては、一般的に次のようにして行われることになる。
【０００５】
すなわち、前記計測箇所よりも搬送上流側の設定位置において、その位置にまで搬送用載置体が搬送されてきたことを検出するための位置検出手段と、搬送手段の搬送速度又は搬送距離を検出するための搬送状態検出手段とが設けられ、前記計測制御手段が、前記搬送状態検出手段の検出結果に基づいて、前記位置検出手段にて設定位置に載置用搬送体が搬送されて来たことを検出してから載置用搬送体が前記設定位置から計測箇所まで搬送されると予測される待機時間が経過したか否か、又は、載置用搬送体が前記設定位置から計測箇所までの離間距離に相当する待機搬送距離を搬送されたか否かを判別して、被計測物が計測箇所に位置しているか否かを判別することになる。
【０００６】
【特許文献１】再公表特許公報ＷＯ０１／０２２０６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような内部品質評価装置は、例えば、複数の生産者により持ち込まれた多量の果菜類等の被計測物を搬送手段により搬送しながら内部品質を計測して自動で仕分けるようにした選果設備において利用されるものであるが、このような選果設備に用いられる搬送手段は大型の設備であり、一旦設置されると位置固定状態で設けられることになる。そして、前記計測手段はこのような搬送手段に対して別途設置されることになる。
【０００８】
前記搬送手段と前記計測手段とが各別に設置される場合において、設置されるときの取り付け誤差に起因して、搬送手段側に備えられる前記位置検出手段の設置位置と、前記計測手段にて計測が行われる計測箇所との間の搬送方向での相対位置が予め設定された状態から少しずれることがある。そうすると、搬送手段にて被計測物を載置搬送する搬送用載置体が前記計測箇所に位置するタイミングと、計測手段が透過光の計測を行うタイミングとがずれることになる。
【０００９】
このように搬送用載置体が計測箇所に位置するタイミングと、計測手段が透過光の計測を行うタイミングとがずれると、被計測物を搬送しながら透過光の計測を行って内部品質を計測するときに、被計測物を透過した光が上述したような位置ずれによって適切に貫通孔を通過することができず、例えば被計測物を透過した光のうちの一部だけが貫通孔を通過して受光される等、本来計測されるべき強さの光が計測できないものとなり、求められた被計測物の品質評価値の計測誤差が大きくなるおそれがある。
【００１０】
本発明の目的は、設置時に取り付け誤差が発生していても、精度よく被計測物の品質評価値を計測することが可能となる内部品質評価装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１特徴構成は、被計測物を載置支持し且つ上下方向に貫通する貫通孔が形成された搬送用載置体を搬送方向に並べる状態で設けて被計測物を計測箇所を経由して一列状態で連続的に搬送する搬送する搬送手段と、前記計測箇所に位置する被計測物に対して光を投射し、且つ、被計測物を透過した光を前記貫通孔を通して受光して品質評価用の受光情報を得る計測手段と、前記計測手段にて計測された前記品質評価用の受光情報に基づいて被計測物の品質評価値を求める品質評価処理を実行する計測制御手段とを備えた内部品質評価装置であって、前記搬送用載置体が搬送経路中における前記計測箇所よりも上流側の設定位置に到達したことを検出する載置体検出手段が備えられ、前記計測制御手段が、前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから前記品質評価処理を実行するまでの待機時間又は待機搬送距離を最適化するための調整用制御モードと、前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから最適化した待機時間又は最適化した待機搬送距離が経過すると、前記計測箇所に被計測物が位置する計測用タイミングであると判断して前記品質評価処理を実行する通常制御モードとに切り換え自在に構成され、前記調整用制御モードにおいて、前記待機時間を設定単位時間ずつ異ならせる、又は、前記待機搬送距離を設定単位距離ずつ異ならせる複数種の計測条件の夫々にて、被計測物を複数回計測して複数の透過光の計測データを求め、それら複数種の計測条件のうちで、その計測条件の複数の計測データが光量判定用条件を満たし、且つ、複数の計測データのバラツキが最も少ない計測条件における前記待機時間又は前記待機搬送距離を最適であるとして設定するように構成されている点にある。
【００１２】
第１特徴構成によれば、計測制御手段を通常制御モードに切り換えて前記品質評価処理を実行することに先立って、計測制御手段を調整用制御モードに切り換えて調整用の制御を実行することにより、搬送用載置体が計測箇所よりも上流側の設定位置に到達してから品質評価処理を実行するまでの待機時間又は待機搬送距離を最適化することができるのである。
【００１３】
すなわち、計測制御手段を前記調整用制御モードに切り換えて、先ず、前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから前記品質評価処理を実行するまでの待機時間を設定単位時間ずつ異ならせる計測条件の夫々にて、又は、前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから前記品質評価処理を実行するまでの待機搬送距離を設定単位距離ずつ異ならせる複数種の計測条件の夫々にて、被計測物を複数回計測して複数の透過光の計測データを求める。
【００１４】
説明を加えると、搬送手段と計測手段とが設置場所にて取り付けられて設置された状態では、前記載置体検出手段が設置される位置と計測手段による計測箇所とは常に一定の間隔を有しており、しかも、その設置間隔は予め初期設定されるものであるが、設置時の組み付け誤差によりそれらの値が初期設定値からずれることがある。そこで、その初期設定された値に対して前記待機時間又は前記待機搬送距離を単位量づつ変化させた種々の計測条件で実際に被計測物の透過光を計測するのである。
【００１５】
そして、それら複数種の計測条件のうちで、その計測条件の複数の計測データが光量判定用条件を満たし、且つ、複数の計測データのバラツキが最も少ない計測条件における前記待機時間又は前記待機搬送距離を最適であるとして設定する。ここで、複数の計測データが光量判定用条件を満たしているか否かを判断するようにしているのは、被計測物からの透過光が搬送用載置体に形成された貫通孔を通して受光するときに、透過光の光量が光量判定用条件を満たす程度に充分に大きければ、被計測物からの透過光のうちの多くの部分が貫通孔を通して受光していると想定できるからである。
【００１６】
又、複数の計測データのバラツキが最も少ない計測条件というのは、他の計測データと大きく異なる異常データが存在しない又はそのような異常データの存在割合が最も少ないものであると考えられるが、このような状態は搬送用載置体が計測位置に適正に位置している状態で計測が行われている状態であると考えられるから、そのときの計測条件における前記待機時間又は前記待機搬送距離を最適であるとして設定するのである。
【００１７】
そして、計測制御手段は、通常制御モードにおいては、載置体検出手段にて搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから、上述したように前記調整用制御モードにて最適化した待機時間又は最適化した待機搬送距離が経過すると、前記計測箇所に被計測物が位置する計測用タイミングであると判断して前記品質評価処理を実行することになる。
【００１８】
従って、設置時に取り付け誤差が発生していても、搬送用載置体が計測箇所に位置するタイミングと計測手段が透過光の計測を行うタイミングとを調整して、精度よく被計測物の品質評価値を計測することが可能となる内部品質評価装置を提供できるに至った。
【００１９】
本発明の第２特徴構成は、第１特徴構成に加えて、前記計測手段が、前記透過光の計測データとして、前記透過光を分光してその分光した光を受光して波長の変化に対する光量計測値の変化を示す分光スペクトルデータを計測するように構成され、前記調整用制御モードにおける前記光量判別用条件が、被計測物を複数回計測して得られた複数の分光スペクトルデータにおける波長の変化に対して計測された全ての光量計測値の平均値が設定基準値以上であることである点にある。
【００２０】
第２特徴構成によれば、透過光の計測データとして複数の計測条件の夫々において複数回にわたり計測される分光スペクトルデータにおける波長の変化に対して計測された全ての光量計測値の平均値が設定基準値以上であれば、前記光量判別用条件が満たされていると判別するのである。このように分光スペクトルデータを計測してその計測結果に基づいて被計測物の品質評価値を求める構成において、分光スペクトルデータの全ての光量計測値の平均値を用いて光量判別用条件が満たされていると判別するようにしたので、例えば、ノイズに起因した異常値等が含まれていても平均化することにより異常値による影響を少なくして適正に透過光の光量が大きいか否かを適正に判断することが可能となる。
【００２１】
本発明の第３特徴構成は、第１特徴構成又は第２特徴構成に加えて、前記計測手段における投光作用部が、前記計測箇所に位置する被計測物に対して横側方から計測用光を投射する状態で設けられている点にある。
【００２２】
第３特徴構成によれば、投光作用部が計測箇所に位置する被計測物に対して横側方から計測用光を投射するように設けられているから、例えば、搬送用載置体に被計測物が載置されていない状態で計測箇所に搬送用載置体が搬送されて、計測箇所に被計測物が存在していない状態で計測手段が透過光の計測を行うことがあっても、投光作用部から投射される強い光を搬送用載置体に形成された貫通孔を通して直接受光することがなく、計測手段が強い光を受光することにより計測誤差が増大することを回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る内部品質評価装置の実施形態を、果菜類の内部品質として糖度や酸度を計測する内部品質評価装置に適用した場合について図面に基づいて説明する。
この内部品質評価装置は、被計測物として例えば蜜柑や林檎等の果菜類を対象とするものであり、被計測物を載置支持し且つ上下方向に貫通する貫通孔が形成された搬送用載置体を搬送方向に並べる状態で設けて被計測物を計測箇所を経由して一列状態で連続的に搬送する搬送手段としての搬送コンベア１、前記計測箇所に位置する被計測物に対して光を投射し、且つ、被計測物を透過した光を前記貫通孔を通して受光して品質評価用の受光情報を得る計測手段Ｋと、前記計測手段にて計測された前記品質評価用の受光情報に基づいて被計測物の品質評価値を求める品質評価処理を実行する計測制御手段としての制御部２とを備えて構成されている。
【００２４】
以下、内部品質評価装置の構成について具体的に説明する。
すなわち、図１、図２に示すように、被計測物Ｍを載置支持する搬送用載置体１Ａを搬送方向に並べる状態で設けた搬送コンベア１が設けられ、被計測物Ｍに光を投射する一対の投光ユニット３、３を搬送コンベア２の搬送方向の両側方に配備し、被計測物Ｍを透過した光を受光する受光ユニット４を搬送コンベア１の下方側に位置させる状態で配備し、且つ、各種の制御処理を実行するマイクロコンピュータ利用の制御部２を装置上部に位置させる状態で配備して構成され、被計測物Ｍは、搬送コンベア１により一列で縦列状に載置搬送される構成となっており、本装置による計測箇所Ｐを順次、通過していくように構成されている。従って、一対の投光ユニット３，３及び前記受光ユニット４により、計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍに対して光を投射し、且つ、被計測物Ｍを透過した光を受光して品質評価用の受光情報を得る計測手段Ｋが構成されている。又、前記投光ユニット３が計測手段Ｋにおける投光作用部に対応することになる。
【００２５】
前記搬送コンベア１は、図４、図６に示すように、搬送方向での横幅方向の両側部に無端回動チェーン１ａ，１ｂが設けられ、それら両側の無端回動チェーン１ａ，１ｂにわたり架設支持される状態で支持体５１が連結されており、この支持体５１に被計測物Ｍを載置する搬送用載置体１Ａが取り付けられている。前記各無端回動チェーン１ａ，１ｂは、左右両側のガイドレール５２，５２に沿って載置案内される状態で、且つ、搬送経路の両端側に設けられる図示しないスプロケットにわたって巻回張設される状態で設けられ、図１１に示すように、電動モータ５３によって駆動することで一体的に回動操作される構成となっている。又、搬送コンベア１の搬送速度を検出するための搬送速度検出手段としてのロータリーエンコーダＥが設けられている。
【００２６】
図２、図５、図１１に示すように、搬送コンベア１の搬送経路中における前記計測箇所Ｐよりも上流側の設定位置に、搬送用載置体１Ａがその設定位置に到達したことを検出する載置体検出手段としての光学式の載置体検出センサ５０が備えられている。すなわち、この載置体検出センサ５０は、発光器５０ａと受光器５０ｂとを搬送コンベア４の左右両側に振り分けて配置して、前記各ガイドレール５２，５２から延設された支持部材５４、５４によって支持する状態で備えて構成されている。この載置体検出センサ５０は、搬送用載置体における搬送方向先端位置が設定位置に到達すると、発光器５０ａから発光される光が遮られて受光器５０ｂにて受光できなくなることにより、そのことを検出できるように構成されている。
【００２７】
前記搬送用載置体１Ａは、被計測物Ｍを受け止め支持するためにゴム等の弾性体にて構成された受皿５５と、この受皿５５を保持するように支持体５に連結された筒状保持部５６とからなる。そして、この搬送用載置体１Ａには、受皿５５の中央部から筒状保持部５６の内部に沿って連なる状態で上下方向に貫通する光通過用の貫通孔５７が形成されている。
【００２８】
そして、一対の投光ユニット３，３を搬送コンベア１の搬送方向の両側方に配置し、この両投光ユニット３，３にて被計測物Ｍに投射して被計測物Ｍを透過した光を搬送コンベア１下部に配置した受光ユニット４にて受光する構成となっている。この受光ユニット４は、計測箇所Ｐにおける搬送コンベア２よりも下方側に位置する状態で設けられ、搬送用載置体１Ａに載置されて搬送される被計測物Ｍが計測位置にあるときに、その被計測物Ｍを透過した光が貫通孔５７を通して受光することができるように構成されている。
【００２９】
次に、前記投光ユニット３，３は夫々同じ構成であり、次のように構成されている。図７に示すように、２個の光源５を備え、その光源５からの光を互いに異なる照射用の光軸にて計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍに照射するように構成されている。因みに前記各光源５はハロゲンランプにて構成されている。又、各光源５による２本の照射用の光軸が計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍの表面部又はその近傍にて交差するように構成されている。すなわち、搬送コンベア４による搬送方向に沿って離間させた状態で２個の光源５が設けられ、これら２個の光源５の夫々に対応させて次のような光学系が備えられている。光源５が発光する光を反射させて被計測物Ｍの表面に焦点を合わせるための凹面形状の光反射板６が備えられ、この光反射板６にて集光される光の焦点位置近くに対応するように位置させて、大きめの絞り孔７ａを通過させることで集光された後の光の径方向外方側への広がりを抑制する絞り板７、大きめの絞り孔７ａを通過した光を通過させる状態、小さめの絞り孔８ａを通して通過させる状態、及び、光を遮断する状態の夫々に切り換え自在な照射範囲調節用の調節板８、集光された光源５からの光を平行光に変更させるコリメータレンズ９、平行光に変化した光を反射して計測箇所Ｐに向かうように屈曲させる反射板１０、この反射板１０にて反射された光を集光させる集光レンズ１１の夫々が１個の光源５に対する光学系として備えられている。前記各調節板８は、照射範囲調節用電動モータ１２によって一体的に揺動操作され、前記各状態に切り換え自在に構成されている。そして、この投光ユニット３は、図６に示すように、上記したような各部材がケーシング１３に内装されて組み立てられた構成となっている。
【００３０】
次に、受光ユニット４の構成について説明する。
図８に示すように、受光ユニット４は、被計測物Ｍを透過した光を集光して平行光にさせる集光レンズ１４、並行光に変化した光のうち近赤外域である波長領域６８０〜９９０ナノメートル（ｎｍ）の範囲の光だけを反射し、それ以外の波長の光をそのまま通過させるバンドパスミラー１５、バンドパスミラー１５により上向きに反射された計測対象光を集光させる集光レンズ１６、集光レンズ１６を通過した光をそのまま通過させることを許容する開放状態と通過を阻止する遮蔽状態とに切り換え自在な受光用シャッター機構１７、開放状態の受光用シャッター機構１７を通過した光が入射されると、その光を分光して前記分光スペクトルデータを計測する分光器１８等を備えて構成されている。尚、受光用シャッター機構１７の下方側、つまり光入射方向上手側箇所には、分光器１８に入射される光に対して作用する光量調整用の複数の各種のフィルターを切り換えるフィルター切換機構１９が備えられている。
【００３１】
前記分光器１８は、図１０に示すように、入光口２０から入射した計測対象光を反射する反射鏡２１と、反射された計測対象光を複数の波長の光に分光する分光手段としての凹面回折格子２２と、凹面回折格子２２によって分光された計測対象光における各波長毎の光量を検出することにより分光スペクトルデータを計測する受光手段としての受光センサ２３とが、外部からの光を遮光する遮光性材料からなる暗箱１８ａ内に配置される構成となっている。前記受光センサ２３は、凹面回折格子２２にて分光した光を複数の波長領域に分割して、その各波長領域毎の光を各別に受光して光量に対応した電気信号に変換して出力する１０２４画素の電荷蓄積型の単位受光部を備えるＣＣＤラインセンサにて構成されている。
【００３２】
そして、一対の投光ユニットを一体的に上下方向に位置調節自在な上下位置調節手段としての上下位置調節機構２９、及び、各投光ユニットを計測箇所Ｐに位置する被計測物Ｍに対して接近並びに離間する方向、すなわち、水平方向であって搬送コンベア４の搬送方向と直交する方向に沿って位置調節自在な水平位置調節手段としての水平位置調節機構３０が備えられている。
【００３３】
次に、前記上下位置調節機構２９について説明する。図１〜図３に示すように、内部品質評価装置の外周部を囲うように矩形枠状に組み付けられた装置枠体Ｆが備えられ、その装置枠体Ｆの上部側箇所から位置固定状態で４本の固定支持棒３１が垂下される状態で設けられ、これら４本の固定支持棒３１の下端部には支持台３２が取り付けられている。そして、この４本の固定支持棒３１に対して４箇所の摺動支持部３３により上下方向にスライド移動自在に昇降台３４が支持されている。又、装置枠体Ｆの上部側箇所から垂下状態に支持された送りネジ３５が電動モータ３６にて回動自在に設けられ、昇降台３４に備えられた雌ネジ部材３７がこの送りネジ３５に螺合しており、送りネジ３５を電動モータ３６にて回動操作することで昇降台３４が任意の位置に上下移動調節可能な構成となっている。尚、送りネジ３５は手動操作ハンドル３８でも回動自在に構成されている。
【００３４】
次に、水平位置調節機構３０について説明する。
前記昇降台３４には、図９に示すように、各投光ユニット３、３の並び方向に沿って延びる２本のガイド棒３９が設けられており、各投光ユニット３、３の夫々が着脱自在に取付けられる支持部材４０、４１が各ガイド棒３９にスライド移動自在に支持される構成となっている。前記各ガイド棒３９は長手方向両端側で連結具３９ａにて連結されている。又、前記昇降台３４には、各投光ユニットの並び方向に沿って延びる２本の送りネジ４２、４３が夫々、水平位置調節用動モータ４４、４５によって回動操作可能に設けられ、各支持部材４０、４１に備えられた雌ネジ部４６、４７が各送りネジ４２、４３に螺合しており、電動モータ４４、４５にて前記各送りネジ４２、４３を各別に正逆回動させることで、前記各支持部材４０、４１が各別に搬送コンベア４の搬送方向と直交する水平方向に沿って位置調節可能な構成となっている。従って、各支持部材４０、４１に夫々各別に取付けられる各投光ユニット３、３は電動モータ４４、４５にて前記各送りネジ４２、４３を各別に正逆回動させることで前記水平方向、すなわち、計測箇所Ｐに対して接近並びに離間する方向での相対位置を変更調節することが可能となる。
【００３５】
電動モータ３６にて送りネジ３５を回動操作させると昇降台３４が上下移動調節されるが、それに伴って昇降台３４に支持されている一対の投光ユニット３、３を一体的に上下移動調節することができ、被計測物Ｍの大きさの違いに応じて搬送コンベア４に対してその全体の上下方向の位置を変更調節することができ、又、前記各電動モータ４４、４５を回動操作させることで各投光ユニット３、３を被計測物Ｍの大きさの違いに応じて各別に搬送コンベア４の搬送方向と直交する水平方向に沿って位置調節することができる。
【００３６】
又、搬送コンベア１における被計測物Ｍの通過箇所の上方側に位置させて、前記支持台３２から延設したエアーシリンダ４８にて支持される状態で校正用の基準体４９が設けられている。この基準体４９は、オパールガラスにて構成される所定の減光率を有する光学フィルターにて構成されている。そして、前記エアーシリンダ４８を伸縮操作させることにより、基準体４９が被計測物Ｍが搬送される計測用位置とそれよりも上方側の退避位置とにわたって上下位置調節することができるようになっている。
【００３７】
前記制御部２が、被計測物Ｍに代えて校正用の基準体４９に対して光を投射してその基準体４９からの透過光を受光して基準用の受光情報を計測するように各部の作動を制御する基準用情報計測モードと、載置体検出センサ５０にて搬送用載置体１Ａの搬送方向先端位置が前記設定位置に到達したことを検出してからその搬送用載置体１Ａに載置されている被計測物Ｍに対する品質評価処理を実行するまでの待機時間を最適化するための調整用制御モードと、載置体検出センサ５０にて搬送用載置体１Ａが前記設定位置に到達したことを検出してから最適化した待機時間が経過すると、前記計測箇所Ｐに被計測物Ｍが位置する計測用タイミングであると判断して前記品質評価処理を実行する通常制御モードとに切り換え自在に構成されている。
【００３８】
そして、前記調整用制御モードにおいて、前記待機時間を設定単位時間ずつ異ならせる複数種の計測条件の夫々にて、被計測物Ｍを複数回計測して複数の透過光の分光スペクトルデータを求め、それら複数種の計測条件のうちで、その計測条件の複数の分光スペクトルデータが光量判定用条件を満たし、且つ、複数の分光スペクトルデータのバラツキが最も少ない計測条件における前記待機時間を最適であるとして設定するように構成されている。
【００３９】
以下、制御部２の制御動作について具体的に説明する。
先ず、調整用制御モードにおける制御部２の処理について説明する。この調整用制御モードにおける処理は、例えば、この内部品質評価装置が選果設備等における所定の設置場所に新たに設置されたときに、設置時の取り付け誤差等に起因した計測タイミングのずれを防止するために行われるものである。説明を加えると、制御部２は、前記載置体検出センサ５０の検出情報に基づいて被計測物Ｍの先頭位置が設定位置に至ったことを検出してから、ロータリーエンコーダＥの検出情報に基づいて待機時間が経過したことを判別すると、被計測物Ｍから透過した光を受光ユニット４にて受光して分光スペクトルデータを計測することになるが、設置時の取り付け誤差等に起因して前記待機時間が適正な時間からずれていると、透過光の計測を適正に行えないものとなる。そこで、この計測動作における制御上設定される待機時間を、実際の被計測物Ｍの分光スペクトルデータを計測した結果に基づいて最適化させるようにしている。
【００４０】
具体的な処理動作について説明すると、図１２に示すように、設置状態に対応させて待機時間として初期値（例えば、数百ｍｓｅｃ）を設定しておいて被計測物Ｍを搬送コンベアにて搬送しながら設定個数（例えば、１０〜２０個程度）分の分光スペクトルデータを計測する（ステップ１、２）。このとき、初期値としては、設置状態に対して予め短い時間となるように設定しておく。又、搬送コンベア１は常に一定の搬送速度にて回動駆動されるように制御される構成となっており、載置体検出センサ５０の検出情報に基づいて搬送用載置体５０の先頭位置が設定位置に至ったことを検出してから、ロータリーエンコーダＥの検出情報に基づいて待機時間として設定されている前記初期値が経過したことを判別すると、被計測物Ｍから透過した光を受光ユニット４にて受光して分光スペクトルデータを計測することになる。
【００４１】
そして、そのようにして計測された設定個数分の分光スペクトルデータについて、それらの分光スペクトルデータにおける波長の変化に対して計測された全ての光量計測値の平均値を算出する（ステップ３）。つまり、各分光スペクトルデータについて、受光センサ２３における１０２４画素の単位受光部にて計測された各光量計測値についてそれらの単純平均値を求め、且つ、設定個数分のその平均値を更に平均処理して前記光量計測値の平均値を求めるのである。
【００４２】
又、設定個数分の分光スペクトルデータについてのバラツキ具合を判別するための指標である標準偏差を算出する（ステップ４）。この標準偏差としては、例えば、設定個数分のスペクトルデータについて、１０２４個の単位受光部毎の光量計測値の標準偏差を求め、その１０２４個分の標準偏差を全て平均して全体の標準偏差として求めるようにしている。
【００４３】
次に、前記待機時間を設定単位時間（数ｍｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃ程度）だけ長い時間に変更して（ステップ５）、前記待機時間が予め設定している上限時間を越えていなければ、そのように待機時間を変更した状態で設定個数分の被計測物Ｍの分光スペクトルデータの計測、分光スペクトルデータの平均値を算出する処理、標準偏差を算出する処理を実行することを実行する（ステップ６）。そして、前記待機時間を設定単位時間ずつ長くさせた計測条件にてステップ２〜４を実行することを、前記待機時間が予め設定している上限時間を越えるまで繰り返し行い、前記待機時間を設定単位時間ずつ異ならせた複数種の計測条件の夫々にて、被計測物Ｍを設定個数分計測して複数の分光スペクトルデータを求めることになる。
【００４４】
前記待機時間が前記上限時間を越えると、複数種の計測条件としての種々の待機時間のうちのいずれのものが最適なものであるかを判別する判別処理を実行する（ステップ６、７）。その判別処理について説明を加えると、前記分光スペクトルデータの平均値が設定基準値以上であれば光量判別用条件が満たされていると判別する。そして、そのように光量判別用条件が満たされていると判別された計測条件のうちで、前記標準偏差が最も少ないもの、言い換えると、複数の分光スペクトルデータのバラツキが最も少ない計測条件が最適な計測条件であると判別する。そして、最適であると判別された計測条件における待機時間を最適待機時間として設定して、調整用制御モードにおける処理を終了する（ステップ８）。
【００４５】
次に、前記基準情報計測モードにおける制御部２の処理について説明する。
搬送コンベア４による被計測物Ｍの搬送を停止させている状態で、基準体の位置を計測用位置に切り換えて、投光ユニット３からの光を被計測物Ｍに代えて基準体４９に照射して、その基準体４９を通過した後の透過光を受光ユニット４にて受光して得られた分光スペクトルデータを基準用の受光情報としての基準分光スペクトルデータとして計測する。又、このとき、分光器１８への光が遮断された無光状態での受光センサ２３の検出値（暗電流データ）も合わせて計測される。
【００４６】
次に、品質情報計測モードにおける制御部２の処理について説明する。
この品質情報計測処理モードでの処理を実行するときには、基準体の位置を退避位置に切り換えた状態で搬送コンベア４による被計測物Ｍの搬送を行うようになっている。そして、制御部２は、図１１に示すように、載置体検出センサ５０の検出情報に基づいて搬送用載置体の先頭位置が設定位置に至ったことを検出してから、ロータリーエンコーダＥの検出情報に基づいて前記調整用制御モードにて設定された最適待機時間が経過したことを判別すると、被計測物Ｍが計測箇所Ｐに至ったものと判別して受光ユニット４による計測処理を実行するように構成されている。つまり、被計測物Ｍを透過した光を貫通孔５７を通して受光ユニット４にて受光して得られた分光スペクトルデータを、品質評価用の受光情報として計測するのである。
【００４７】
そして、このようにして得られた基準分光スペクトルデータ、暗電流データ及び計測分光スペクトルデータに基づいて公知技術である分光分析手法を用いて被計測物Ｍの内部品質を解析する演算処理を実行するように構成されている。
つまり、上記したようにして得られた、前記基準データ計測モードにて求められた基準分光スペクトルデータ、及び、暗電流データを用いて、分光された各波長毎の吸光度スペクトルデータを得るとともに、その吸光度スペクトルデータの二次微分値を求める。具体的には、受光センサ２３の単位受光部毎に得られた受光情報に対応する吸光度スペクトルデータを得ることになる。このように求められた吸光度スペクトルデータの二次微分値のうち成分を算出するための特定波長の二次微分値と予め設定されている検量式とにより、被計測物Ｍの品質情報として、被計測物Ｍに含まれる糖度に対応する成分量や酸度に対応する品質評価値としての成分量を算出する品質評価処理を実行するように構成されている。
【００４８】
前記吸光度スペクトルデータｄは、基準分光スペクトルデータをＲｄ、計測分光スペクトルデータをＳｄとし、暗電流データをＤａとすると、
【００４９】
［数１］
ｄ＝ｌｏｇ[（Ｓｄ−Ｄａ）／（Ｒｄ−Ｄａ）]
【００５０】
という演算式にて求められる。そして、このようにして得られた吸光度スペクトルデータｄを二次微分した値のうち特定波長の値と、下記の数２に示されるような検量式とを用いて、被計測物Ｍに含まれる糖度や酸度に対応する成分量を算出するための検量値を求めるのである。
【００５１】
［数２］
Ｙ＝Ｋ０＋Ｋ１・Ｘ（λ１）＋Ｋ２・Ｘ（λ２）
【００５２】
但し、
Ｙ  ；成分量に対応する検量値
Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２  ；係数
Ｘ（λ1 ），Ｘ（λ2 ）  ；特定波長λにおける吸光度スペクトルの二次微分値
【００５３】
尚、成分量を算出する成分毎に、特定の検量式、特定の係数Ｋ０，Ｋ１，Ｋ２、及び、波長λ１，λ２等が予め設定されて記憶されており、制御部は、この成分毎に特定の検量式を用いて各成分の検量値（成分量）を算出する構成となっている。
【００５４】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
【００５５】
（１）上記実施形態では、前記制御部が、前記調整用制御モードにおいて、前記待機時間を設定単位時間ずつ異ならせる複数種の計測条件の夫々にて、被計測物Ｍを複数回計測して複数の透過光の分光スペクトルデータを求め、それら複数種の計測条件のうちで、その計測条件の複数の分光スペクトルデータが光量判定用条件を満たし、且つ、複数の分光スペクトルデータのバラツキが最も少ない計測条件における前記待機時間を最適であるとして設定するようにしたが、このような構成に代えて、次のように構成するものでもよい。
【００５６】
前記制御部が、前記調整用制御モードにおいて、前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから前記品質評価処理を実行するまでの待機搬送距離を、設定単位距離ずつ異ならせる複数種の計測条件の夫々にて、被計測物Ｍを複数回計測して複数の透過光の計測データを求め、それら複数種の計測条件のうちで、その計測条件の複数の計測データが光量判定用条件を満たし、且つ、複数の計測データのバラツキが最も少ない計測条件における前記待機搬送距離を最適であるとして設定するように構成するものでもよい。
【００５７】
説明を加えると、上記実施形態では、制御部が、前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから前記品質評価処理を実行するまでの待機時間を管理して制御する構成としたが、これに代えて、前記載置体検出手段にて前記搬送用載置体が前記設定位置に到達したことを検出してから前記品質評価処理を実行するまでの間に搬送コンベアが最適となるような搬送距離移動したか否かを判別する構成である。
【００５８】
具体的には、図１３に示すように、設置状態に対応させて待機搬送距離として初期値（例えば、数十ｍｍ）を設定しておいて被計測物Ｍを搬送コンベアにて搬送しながら設定個数（例えば、１０〜２０個程度）分の分光スペクトルデータを計測する（ステップ１１、１２）。このとき、初期値としては、設置状態に対して予め短めの距離となるように設定しておく。又、搬送コンベア１は常に一定の搬送速度にて回動駆動されるように制御される構成となっており、載置体検出センサ５０の検出情報に基づいて搬送用載置体５０の先頭位置が設定位置に至ったことを検出してから、ロータリーエンコーダＥの検出情報に基づいて待機搬送距離として設定されている前記初期値が経過したことを判別すると、被計測物Ｍから透過した光を受光ユニット４にて受光して分光スペクトルデータを計測することになる。
【００５９】
そして、そのようにして計測された設定個数分の分光スペクトルデータについて、それらの分光スペクトルデータにおける波長の変化に対して計測された全ての光量計測値の平均値を算出する（ステップ１３）。平均値の処理のしかたは上記実施形態と同じである。又、設定個数分の分光スペクトルデータについてのバラツキ具合を判別するための指標である標準偏差を算出する（ステップ１４）。この標準偏差の求め方は上記実施形態と同じである。
【００６０】
次に、前記待機搬送距離を単位搬送距離（数ｍｍ程度）だけ長い搬送距離に変更して（ステップ１５）、そのように変更した状態で設定個数分の被計測物Ｍの分光スペクトルデータの計測、分光スペクトルデータの平均値を算出する処理、標準偏差を算出する処理を実行することを実行する（ステップ２、３、４）。そして、前記待機搬送距離を単位搬送距離ずつ長くさせた計測条件にてステップ２〜４を実行することを、前記待機搬送距離が予め設定している上限値を越えるまで繰り返し行い、前記待機搬送距離を単位搬送距離ずつ異ならせた複数種の計測条件の夫々にて、被計測物Ｍを設定個数分計測して複数の分光スペクトルデータを求める。
【００６１】
前記待機搬送距離が前記上限値を越えると、複数種の計測条件としての種々の待機時間のうちのいずれのものが最適なものであるかを判別する判別処理を実行する（ステップ１６、ｌ７）。その判別処理は上記実施形態と同じであるから説明は省略する。そして、最適であると判別された計測条件における待機搬送距離を最適待機搬送距離として設定して、調整用制御モードにおける処理を終了する（ステップ１８）
【００６２】
（２）上記実施形態では、前記調整用制御モードにおける前記光量判別用条件が、被計測物Ｍを複数回計測して得られた複数の分光スペクトルデータにおける波長の変化に対して計測された全ての光量計測値の平均値が設定基準値以上であることとしたが、このような構成に限らず、前記光量判別用条件としては次のようなものでもよい。
【００６３】
例えば、前記複数の分光スペクトルデータの夫々における光量計測値の最大値の複数個分の平均値を求め、その平均値が最大平均用判定値を越えているか否かを判別してもよい。又、前記光量計測値の最大値の平均値を求める代わりに、複数の分光スペクトルデータにおける各光量計測値の最大値が全て最大値用判定値を越えているか否かを判別してもよい。更に、別の方法として、前記複数の分光スペクトルデータの夫々について光量計測値の平均値であるスペクトル平均値を求めて、その複数のスペクトル平均値が全てスペクトル平均用判別値を超えているか否かを判別してもよい。
【００６４】
（３）上記実施形態では、前記制御部が、前記調整用制御モードにおいて、複数の分光スペクトルデータのバラツキが最も少ない計測条件における前記待機時間を最適であるとして設定する場合に、複数の分光スペクトルデータの夫々の標準偏差を求めて、その標準偏差が最も少ないものを最適であると判別するようにしたが、このような構成に代えて、例えば、複数の分光スペクトルデータにおける光量計測値の最小値と最大値との差異が最も小さいものを最適であると判別するようにしてもよく、要するに、複数の分光スペクトルデータのバラツキが最も少ないものを判別するようにするものであればよい。
【００６５】
（３）上記実施形態では、計測箇所の左右両側部に一対の投光ユニットを振り分けて配置し、計測箇所に位置する被計測物Ｍを透過して貫通孔を通して下側に出てくる光を、計測箇所Ｐの下側に配備した受光ユニットにて透過光を直接受光する構成としたが、このような構成に代えて、被計測物を透過して貫通孔を通して下側に出てくる光を光ファイバーで受光して受光ユニットに導く構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】内部品質評価装置の正面図
【図２】内部品質評価装置の側面図
【図３】内部品質評価装置の要部の正面図
【図４】内部品質評価装置の要部正面図
【図５】載置体検出手段の配置構成を示す縦断正面図
【図６】内部品質評価装置の要部の縦断正面図
【図７】投光ユニットの断面図
【図８】受光状態を示す要部の縦断断面図
【図９】内部品質評価装置の平面図
【図１０】分光器の構成を示す模式図
【図１１】内部品質評価装置の設置状態を示す平面図
【図１２】制御処理のフローチャート
【図１３】別実施形態の制御処理のフローチャート
【符号の説明】
【００６７】
１              搬送手段
１Ａ            搬送用載置体
２              計測制御手段
５０            載置体検出手段
５７            貫通孔
Ｋ              計測手段
Ｍ              被計測物
Ｐ              計測箇所
【図１】
2006047217.tif 000003
【図２】
2006047217.tif 000004
【図３】
2006047217.tif 000005
【図４】
2006047217.tif 000006
【図５】
2006047217.tif 000007
【図６】
2006047217.tif 000008
【図７】
2006047217.tif 000009
【図８】
2006047217.tif 000010
【図９】
2006047217.tif 000011
【図１０】
2006047217.tif 000012
【図１１】
2006047217.tif 000013
【図１２】
2006047217.tif 000014
【図１３】
2006047217.tif 000015